考虑配电网结构变化的DG规划

合集下载

配电网优化规划

配电网优化规划

配电网优化规划一、引言配电网是将电力从高压输电网输送到用户终端的关键环节,其稳定性和可靠性对于电力供应的质量至关重要。

为了提高配电网的运行效率和供电质量,需要进行配电网的优化规划。

本文将详细介绍配电网优化规划的目标、方法和步骤,并提供相关数据和实例进行说明。

二、优化目标1. 提高供电可靠性:通过优化配电网的结构和配置,减少电力故障和停电的发生,提高供电可靠性。

2. 提高电能利用率:通过合理规划配电网的负荷分布和供电方式,提高电能利用效率,减少能源浪费。

3. 降低供电成本:通过优化配电网的路线布局和设备选型,减少线损和能耗,降低供电成本。

4. 支持可再生能源接入:根据可再生能源发展的需求,规划配电网的接入点和容量,支持可再生能源的大规模接入。

三、优化方法1. 负荷分析:对配电网的负荷进行详细分析,包括负荷峰值、负荷分布等,以了解配电网的负荷特点。

2. 路线评估:评估配电网的路线负荷能力、电压稳定性等指标,确定路线的优化方案。

3. 变压器规划:根据负荷需求和供电距离,合理规划变压器的容量和位置,以满足供电要求。

4. 开关设备配置:根据配电网的结构和负荷需求,合理配置开关设备,提高供电可靠性和灵便性。

5. 可再生能源接入:根据可再生能源的发展需求,规划配电网的接入点和容量,确保可再生能源的稳定接入。

四、优化步骤1. 数据采集:采集配电网的相关数据,包括负荷数据、路线数据、设备数据等。

2. 负荷分析:对配电网的负荷进行分析,了解负荷特点和需求。

3. 路线评估:评估配电网的路线负荷能力和电压稳定性,确定路线的优化方案。

4. 变压器规划:根据负荷需求和供电距离,规划变压器的容量和位置。

5. 开关设备配置:根据配电网的结构和负荷需求,配置开关设备,提高供电可靠性和灵便性。

6. 可再生能源接入:根据可再生能源的发展需求,规划配电网的接入点和容量。

7. 优化方案评估:对优化方案进行评估,包括供电可靠性、电能利用率、供电成本等指标。

考虑集群划分的配电网网源协调扩展规划

考虑集群划分的配电网网源协调扩展规划

电力系统及其自动化学报Proceedings of the CSU -EPSA第33卷第1期2021年1月Vol.33No.1Jan.2021考虑集群划分的配电网网源协调扩展规划丁明,张宇,毕锐,胡迪,高平平(合肥工业大学安徽省新能源利用与节能重点实验室,合肥230009)摘要:针对接入高渗透率分布式能源配电网扩展规划与分布式电源选址定容问题,建立了考虑集群划分的网源协调扩展规划模型。

模型分为两层:上层规划模型以年综合成本最小为目标,优化网络结构、分布式电源接入位置及容量;下层集群划分模型以兼顾电气距离和有功平衡度的综合性能指标为依据,对上层规划结果进行集群划分;优化过程交互迭代进行,采用改进混合遗传算法求解。

以某10kV 配电系统为例,验证了该网源协调双层优化模型的有效性。

关键词:配电网;分布式电源;集群划分;选址定容;扩展规划中图分类号:TM715文献标志码:A文章编号:1003-8930(2021)01-0136-08DOI :10.19635/ki.csu -epsa.000487Coordinated Grid -power Source Expansion Planning for Distribution Network Considering Cluster PartitionDING Ming ,ZHANG Yu ,BI Rui ,HU Di ,GAO Pingping(Anhui Province Renewable Energy Utilization and Energy Saving Laboratory ,Hefei University ofTechnology ,Hefei 230009,China )Abstract:Aimed at the expansion planning for distribution network with high -permeability distributed energy as well as the problem of siting and sizing of distributed generations (DGs ),a coordinated grid -power source expansion planning model is established considering cluster partition.This model is divided into two layers.In the upper -layer ,the network structure and the locations and capacities of integrated DGs are optimized with the objective of the lowest annual com⁃prehensive costs.In the lower -layer ,the cluster partition model is based on the comprehensive performance indiceswhich take into account both the electrical distance and active power balance degree ,and cluster partition is performed on the planning results of the upper -layer.The optimization process is interactive and iterative ,and the planning model is solved by using the improved hybrid genetic algorithm.A 10kV distribution network is taken as an example ,and re⁃sults verify the effectiveness of the proposed coordinated bi -level optimization model for grid -power sources.Keywords:distribution network ;distributed generation (DG );cluster partition ;siting and sizing ;expansion planning配电扩展规划是指在满足负荷增长和网络现状的情况下,对线路、变电站等进行优化,以满足用户的用电需求[1]。

含分布式电源的配电网潮流计算

含分布式电源的配电网潮流计算

含分布式电源的配电网潮流计算一、概述随着智能电网的建设和电力市场的逐步推行,传统的集中式大电网供电模式已无法满足当今社会对电力的需求。

分布式发电技术具有环保、高效、灵活的特点,已成为未来电网发展的重要方向。

由于分布式电源的引入,配电网中将出现许多新的节点类型,传统的潮流算法在处理这些节点时往往难以达到预期的效果。

潮流计算是开展配电网其他研究工作的基础,因此研究含分布式电源的配电网潮流计算显得尤为重要。

本文将针对含分布式电源的配电网潮流计算方法进行论述,包括分布式电源配电网潮流计算的必要性、分布式电源的类型和特性、传统潮流计算方法的局限性以及改进和优化的潮流计算算法等内容。

通过研究和分析,旨在为含分布式电源的配电网潮流计算提供有效的方法和思路,以促进智能电网的可持续发展。

1. 分布式电源的发展背景与现状分布式电源的兴起是地球环境可持续发展政策与技术进步的产物。

在21世纪初,随着高效绿色的小型独立电源的发展,分布式电源的概念应运而生。

分布式电源主要指传统的分散独立小型电源,以及采用分布式技术联网上网的一“群”或成组的小型分散电源。

这些电源包括自然能源(如水电、风电、太阳能发电等)、化石燃料发电(如内燃发电机组、燃气轮机发电机组、燃料电池等)、废弃物发电(如垃圾发电等)和贮能电源(如抽水蓄能发电、蓄电池组等)。

分布式电源的发展受到世界能源、电力界的关注,并在工业发达国家中得到热议。

其发展的原因主要有三个方面:各种小型分散型绿色环保电源的迅速发展,对电力系统的影响越来越大大电网的发展受到环保和需求的限制,为分布式电源的发展提供了机遇分布式电源可以充分利用用户附近各种分散的能源,提高能源利用率,减少因远距离输送电力产生的线路损耗,具有经济和环保意义。

近年来,分布式电源在能源系统中的比例不断提高,正在给能源工业带来革命性的变化。

特别是在全球倡导节能减排、调整能源结构的大背景下,分布式电源项目得到大力推广。

例如,我国在2013年以后,国家电网公司积极为分布式电源项目接入电网提供便利,并在项目的前期受理及工程建设等方面开辟绿色通道。

浅谈DG配电网规划中遗传算法的应用

浅谈DG配电网规划中遗传算法的应用

浅谈DG配电网规划中遗传算法的应用配电网规划的目的是在已知的电力负荷以及电源规划的基础上,依照现有电力网络合理地对电网进行完善,使其可以达到经济的最大化。

分布式电源简称为DG,可对能源危机有所缓解,并且可以对供电故障有所改变,确保电力供应的稳定高效。

将DG加入到配电网中,DG的容量以及位置的确定对规划有所影响,合理进行DG的位置与容量的明确对配电网有着很大的积极意义。

1 含DG的配电网规划简介1.1 分布式电源和配电网的协调规划配电网规划是一类目标众多的规划问题,增加了DG后,使规划的难度以及维数都得到了提高。

以往传统的方法是先进行DG的容量与位置的确定,再据此进行配电网的规划,这是一类纵向规划方式。

然而,DG与配电网架在配电网中有着相互影响的作用,凡是一个有所变化对另一个也会产生一定的作用,因此纵向规划已经不能使规划达到最佳状态。

采取协调规划的方式,建立出配电网和分布式电源的科学关联,一同进行协调、规划,从而使整体规划达到完美。

协调规划不但可以保证规划的整体性,而且计算简便,节省大量的计算时间。

1.2 含DG的配电网模型含DG的配电网在进行规划时常常是以稳定性和经济性综合评定最佳为目标。

本文以经济效益为基础,对环境效益进行考虑,依据DG的污染物与其他形式的区别,将DG所减少的污染治理费作为奖励因子添加到目标函数中,可以得到目标函数为:式中:f1是配电线路以及DG建设与运行年费;f2是停电损失费用;f3是DG环境效益;ω是权重因子;n0规划节点数;N是安装DG节点数;r0是折射率;T是投资回收期限;gi和ui分别是建设费以及运行年费;c1是单位线路的维修和造价;lj,k是线路长度;A[j,k]是投资决策变量。

ΔPj,k是线路有功损耗,τmax是最大负荷小时数;c2是电价;λ是单位长线路故障率;c3j是j处停电损失;γ是DG的环境效益,是CO2、NOx、SO2等排放减少量和治理成本的乘积,即:在进行配电网规划过程中有着诸多的约束条件,例如节点电压、电流、网络连通性、网络辐射性、DG容量等约束。

基于非支配排序的改进粒子群算法的含分布式电源的配电网规划

基于非支配排序的改进粒子群算法的含分布式电源的配电网规划

基于非支配排序的改进粒子群算法的含分布式电源的配电网规划何頔;罗进;唐世虎;程实;李彩云【摘要】随着分布式电源(DG)渗透率的不断提高,在进行配电网规划时不得不将DG考虑进配电网一起规划.本文在对比了基本粒子群算法(PSO)易陷入局部最优的缺陷之后,利用小生境技术寻找全局最优,再采用基于非支配排序的改进粒子群算法(NSPSO)对含DG的配电网进行了规划.本文建立以分布式电源投资和运行成本最少、有功网损最小、电压稳定裕度最大的目标规划模型,并且结合对IEEE 69节点配电网的仿真分析,对比算法结果,从经济性和稳定性两方面都证明了基于非支配排序的改进粒子群优化算法在含DG的配电网规划方面有一定的优势.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2018(019)011【总页数】4页(P60-63)【关键词】配电网规划;分布式电源;小生境技术;非支配排序;改进粒子群算法【作者】何頔;罗进;唐世虎;程实;李彩云【作者单位】国网南充供电公司,四川南充 637000;国网南充供电公司,四川南充637000;国网南充供电公司,四川南充 637000;国网南充供电公司,四川南充637000;国网南充供电公司,四川南充 637000【正文语种】中文“十二五”期间,国家电网的发展有很多的机遇,但同时也存在很多挑战。

在节能减排、节约利用资源的潮流中,可再生能源分布式电源(DG)的发展成了不可阻挡的趋势。

大体上来说,分布式电源(DG)是集成或单独使用的、靠近用户的小型模块化发电设备,多为容量在50MW以下的小型发电机组。

其中分布式电源(DG)包括太阳能、风能、水能、小型燃汽轮机、燃料电池等。

受地理和经济条件的限制,除风电以外,其他各种可再生能源还不容易做到集中的大规模利用。

即便是对于技术最为成熟的风力发电,也只有少数风资源极为丰富的地区才能达到和常规发电相比的规模。

由此可见,大量利用可再生能源发电的重要手段是采用分布式发电,不仅能实现能源利用的可持续发展,还能解决温室气体排放和环境污染的问题。

提高分布式电源(DG)接纳能力的配电网动态重构模型

提高分布式电源(DG)接纳能力的配电网动态重构模型

提高分布式电源(DG)接纳能力的配电网动态重构模型一.整体思路(1)重构。

首先根据一天中24个时刻的负荷进行各个时刻的配电网重构,重构模型如下所述。

重构完成后会得到24时刻的网架结构(配网重构结果)及对应的最大DG出力值;(认为初始时段为24个)(2)时段合并。

A、首先,查看有没有网架相同的相邻时段,如果有,那么将他们合并在一个时段内(如,3:00和4:00的重构网架是一样的,那么就确定他们要合并在一个时段,此时认为24个时段变成了23个时段,因为3:00和4:00合并在一起了),然后进行B步骤;(注意24:00和0:00也是相邻时段)B、进一步寻找相似度最高的网架。

(B1)根据24个时段的重构网架(24是说没有网架相同的相邻时段,如果有,那么可能变成23/22或者更少个时段),比较相邻时段的支路开关状态。

然后挑选出支路开关状态差异最小的两个时段作为将要合并的时段。

如果只有一个相邻时段的支路开关状态差异最小,那么直接进行步骤(3);如果存在好几个相邻时段的开关状态差异相同的情况(例如,7:00和8:00、22:00和23:00是所有相邻时刻对比后,支路开关差异最少的。

如7:00和8:00的支路状态对比之后,仅存在4条支路开关状态不同。

22:00和23:00也是这样),那么要进一步衡量网架相似性选出到底要合并哪个相邻时段。

进行B2步骤;(B2)计算相邻时段网架的节点介数差异,最终选取差异最小的一对作为要合并的时段。

(计算7:00时网架的69个节点的节点介数值,计算8:00时网架的69个节点的节点介数值,比较对应节点的节点介数差异,求和;同理22:00和23:00也是这样。

最终选择差异最小的时刻合并在一个时段内),然后进行步骤(3);节点介数、差异计算如下所述。

(3)网架选择。

(网架选择是来减少开关动作次数的,也就是保证一个时段内只有一个网架,。

这一步就是网架优化选择)如果确定要合并的时段为7:00和8:00,假设在之前的重构结果里,7:00和8:00时网架分别为N1和N2。

配电网优化规划

配电网优化规划

配电网优化规划一、引言配电网是电力系统中的重要组成部分,它负责将高压输电线路输送的电能转变为低压电能供给用户使用。

随着电力需求的增加和电力系统的发展,配电网的规模和复杂程度也在不断增加。

为了提高配电网的可靠性、经济性和安全性,需要进行配电网优化规划工作。

二、优化规划目标1. 提高供电可靠性:通过合理的配电网规划,减少电力故障发生的可能性,提高供电可靠性,确保用户的用电需求得到满足。

2. 提高电能质量:通过优化配电网的结构和参数设置,减少电能损耗和电压波动,提高电能的质量,降低用户的用电成本。

3. 提高配电网的经济性:通过合理的配电网规划,降低配电设备的投资和运营成本,提高配电网的经济性,为用户提供更加经济实惠的用电服务。

4. 提高配电网的安全性:通过优化配电网的结构和参数设置,减少电力事故的发生可能性,提高配电网的安全性,保障用户的生命财产安全。

三、优化规划方法1. 配电网负荷分析:对配电网的负荷进行详细分析,包括负荷特性、负荷分布和负荷变化等方面,为优化规划提供准确的数据支持。

2. 配电网结构优化:根据负荷分析结果,对配电网的结构进行调整和优化,包括新建、改造和拆除配电设备,以提高配电网的可靠性和经济性。

3. 配电网参数优化:根据负荷分析和电能质量要求,对配电网的参数进行优化,包括线路的电阻、电抗、电容等参数的设置,以提高电能的质量和供电可靠性。

4. 配电网保护措施优化:对配电网的保护措施进行优化,包括保护设备的选择、保护参数的设置和保护策略的制定,以提高配电网的安全性和可靠性。

四、优化规划实施步骤1. 数据采集和分析:收集配电网的运行数据、负荷数据和电能质量数据,进行详细的数据分析,为优化规划提供依据。

2. 问题识别和分析:根据数据分析结果,识别配电网存在的问题和不足之处,分析问题的原因和影响,为优化规划提供指导。

3. 优化方案设计:根据问题分析结果,设计配电网的优化方案,包括结构调整、参数设置和保护措施等方面的优化内容。

考虑分布式电源调峰的配电网的规划 陈桂

考虑分布式电源调峰的配电网的规划 陈桂

考虑分布式电源调峰的配电网的规划陈桂摘要:分布式能源(DG)是指不直接与集中输电系统相连的低电压等级的独立电源,主要包括太阳能利用、风能利用等多种形式。

DG接入配电网后,会对线路潮流、节点电压、网络损耗产生巨大影响。

在对配网进行规划时,要综合考虑变电站、网架、DG、电力需求响应。

而DG受环境因素影响很大,成本特性复杂,研究如何将配网网架与DG协调规划,在有效提高资源利用率的前提下,保证电力系统的安全经济运行具有重要意义。

DG接入配电网后,原来的单电源模式变成了多电源模式,配电网的结构和运行控制方式发生了巨大变化,电网的管理更加复杂,研究接入了DG的配电网优化运行措施,具有重要的实际意义。

关键词:分布式电源;配电网;调峰;电源一、概述DG按出力特性不同可分为稳定出力型DG和间歇出力型DG两大类。

稳定出力型DG主要包括微型燃气轮机、冷热电联产发电机、柴油发电机、燃料电池等。

间歇出力型DG亦可称为间歇性DG,主要包括分布式风电、分布式光伏发电等。

间歇性DG的输出功率具有明显的间歇性、随机性和波动性,接入配电网运行后,将大幅增加配电网中的不确定性,从而影响配电网运行过程中的各项指标,且影响程度与接入的位置和容量有着密切的关系,给相关规划工作带来了新的挑战。

(一)不确定性因素的建模研究不确定性因素的建模研究是配电网中考虑不确定性的DG规划的基础,其涉及风电和光伏的出力特性、负荷的不确定性、未来电价的不确定性和燃料成本的不确定性等。

(二)TDN中的DG规划方法DG接入TDN后,遵循“安装即忘记”的原则,即DG在运行过程中不接受来自配电网的主动管理和控制。

目前,TDN中考虑不确定性的DG规划方法主要有3类:第1类是基于多场景技术的规划方法;第2类是基于机会约束理论的规划方法;第3类则是基于模糊数学理论的规划方法。

(三)ADN中的DG规划方法ADN是目前智能配电网一种新的发展模式,能利用先进的自动化、通信和电力电子等新技术实现对接入配电网的DG和其他设备进行主动管理。

配电网优化规划

配电网优化规划

配电网优化规划一、引言配电网是城市电力系统中的重要组成部分,其作用是将高压输电网的电能分配到低压用户。

随着城市发展和电力需求的增长,配电网的规模和负荷逐渐增加,给电网运行和管理带来了一系列挑战。

为了提高配电网的可靠性、经济性和安全性,需要进行配电网的优化规划。

本文将详细介绍配电网优化规划的相关内容。

二、配电网优化规划的目标配电网优化规划的目标是通过合理的规划和设计,提高配电网的运行效率和供电质量,降低能耗和线损,提高配电网的可靠性和安全性。

具体目标如下:1. 提高供电可靠性:通过优化配电网的结构和配置,减少单点故障和故障区域,提高供电可靠性,降低停电时间和频率。

2. 降低线损率:通过合理的线路规划、电压调整和负荷均衡,降低线损率,提高配电网的经济性。

3. 提高电能质量:通过优化配电网的电压调整装置和无功补偿装置,提高电能质量,降低电压波动和谐波污染。

4. 提高配电网的安全性:通过合理的设备配置和保护装置设置,提高配电网的安全性,避免事故的发生和蔓延。

5. 优化配电网的运行管理:通过引入智能化技术和远程监控系统,提高配电网的运行管理水平,实现自动化运维和故障快速定位。

三、配电网优化规划的内容配电网优化规划主要包括以下内容:1. 配电网的结构规划:根据城市的发展规划和电力需求预测,确定配电网的结构和布局,包括变电站的选址、配电房的规划和线路的布设。

2. 配电网的负荷预测:通过对用户负荷的调查和分析,预测未来的负荷需求,为配电网的容量规划提供依据。

3. 配电网的容量规划:根据负荷预测结果,确定配电网的容量需求,包括变电站的容量、线路的容量和配电设备的容量。

4. 配电网的电压规划:根据用户的电压需求和电力负荷特点,确定配电网的电压等级和电压调整装置的配置,以保证用户的电压质量。

5. 配电网的线路规划:根据负荷分布和电力供应的可靠性要求,确定配电网的线路规划,包括主干线路、支线路和配电变压器的配置。

6. 配电网的保护装置规划:根据配电网的结构和负荷特点,确定配电网的保护装置的配置,包括过电流保护、短路保护和接地保护等。

配电网的优化规划分析_1

配电网的优化规划分析_1

配电网的优化规划分析发布时间:2021-11-09T22:38:30.485Z 来源:《福光技术》2021年17期作者:肖炳建[导读] 配电网规划计划可以提高供电质量,设备水平,优化配电线路,减少安全事故的发生率,改善周围居民的生活并提高生活水平。

广东电网有限责任公司惠州惠阳供电局广东惠州516211摘要:配电网规划计划可以提高供电质量,设备水平,优化配电线路,减少安全事故的发生率,改善周围居民的生活并提高生活水平。

在建造计划中,必须合理规划配电网网架结构,控制电能质量,选择最佳接线方式,保证电网稳定供电。

当电力环境变化时,人们对供电可靠性提出了更高的要求,原来的网架方案已不能满足需求,因此有必要对配电网网架方案进行有效优化。

本文分析了配电网规划的优化方法。

关键词:配电网;优化规划配电网规划的模型时间角度和物理结构配电网络的分析可以从各个角度进行,不同角度的分类也不同。

例如,如果从时间角度进行分析,则可以将分布式网络的规划分为静态模型和动态模型。

前者是指负荷需求不会在计划水平内变化的假设,后者是指长期分配计划中不同时期负荷变化的动态分析。

从物理结构的角度分析配电网外观时,有两种类型的分析:一种是整体分析,将配电网外观作为一个整体进行处理;另一种是将配电网外观分为配电线路和变电站。

因此,从不同的角度来看,分类是不同的。

在时间和物理结构方面,计划模型可以分为四类:动态负载总体系统、子系统、静态负载总体系统、子系统。

经济性和可靠性(1)经济性。

经济模型只需要考虑经济指标,也可以分为两类:最低成本和运输。

最小成本模型的主要指标是功率损耗,维护成本和恢复成本,而约束条件是辐射功率和发射功率。

运输系统模型的主要技术指标是线路功率,约束条件是功率平衡,运行环境参数和网络结构参数。

交通模型的网格计划已成为线性规划问题。

从经济角度来看,最低成本模型更符合项目的经济需求,但是最低成本模型是一个混合问题,并且比运输模型更复杂。

浅谈DG并网对配电网的影响

浅谈DG并网对配电网的影响

浅谈DG并网对配电网的影响发表时间:2016-04-20T15:31:45.633Z 来源:《电力设备》2015年第9期供稿作者:何利君郑琳[导读] 云南电网有限责任公司红河供电局随着可再生能源技术不断发展,DG已经成为电网能源补充的重要来源之一。

(云南电网有限责任公司红河供电局云南省红河州蒙自市 661199)摘要:本文根据分布式电源(Distributed Generation, DG)并网特点和要求,从不同方面分析了DG并网后对配电网继电保护、电能质量、系统可靠性、隔离变压器、经济效益和实时监控、调控等方面的影响,对分布式电源技术和配电网的发展具有重要意义。

关键词:DG,继电保护,可靠性,电能质量引言分布式电源(Distributed Generation,DG)指为满足用户特定的需要、支持现存配电网的经济运行或同时满足这两方面的要求且在用户现场或靠近用户现场的小型、与环境兼容的发电系统。

它通常采用太阳能、地热能、生物质能、天然气、沼气等进行发电,是一种最清洁、最有效的能源利用方式[1]。

随着可再生能源技术不断发展,DG已经成为电网能源补充的重要来源之一。

其规模大约在几十千瓦至几十兆瓦,相对于电网属于中小规模。

一般而言,分布式电源可以采取并网运行或者单独运行(也称孤岛运行)的方,与配网并网运行时,直接经隔离变压器与配电网380V 或10kV母线相连接。

DG大规模在配电网接入导致在局部供电系统结构发生变化,短路电流的分布发生巨大的变化,导致继电保护、安全自动装置不能正确动作。

同时,DG接入还会对配电系统的电能质量、可靠性、经济效益、实时监控和调节等方面的影响。

由于配电网对用户供电需保证相当高的可靠性和电能质量,只有在DG对配电网的不利影响基本消除后,DG才能与并入配电网运行。

DG对继电保护的影响分布式电源接入配电后,网络结构由单一电源变成多电源网络。

正常运行时,网络中的潮流分布将发生变化,导致系统故障时短路电流的大小、流向均会发生变化。

配电网规划研究

配电网规划研究

配电网规划研究一、引言配电网是城市电力系统中的重要组成部分,负责将输电网的电能供应给终端用户。

随着城市发展和电力需求的增长,配电网规划研究变得越来越重要。

本文旨在对配电网规划研究进行详细探讨,包括规划的目的、方法、内容以及实施过程等方面。

二、规划目的配电网规划的主要目的是为了满足城市电力需求的合理分配,提高供电可靠性和质量,降低能源消耗,减少环境污染。

通过科学的规划,可以合理布局配电变电站、配电线路和配电设备,提高电力系统的运行效率和安全性。

三、规划方法配电网规划研究主要采用以下方法:1. 数据收集与分析:收集城市的用电数据、人口数据、经济发展数据等,进行综合分析,确定用电负荷的增长趋势和分布规律。

2. 网络模拟与优化:利用电力系统仿真软件,建立配电网模型,模拟电力系统的运行情况,通过优化算法得出最佳的配电网布局和运行方案。

3. 风险评估与规避:对配电网的可靠性、安全性和抗灾能力进行评估,分析可能存在的风险,并提出相应的规避措施。

4. 经济性评价:综合考虑配电网建设投资、运行成本和维护费用等因素,进行经济性评价,确定最优的投资方案。

四、规划内容配电网规划研究的内容主要包括以下几个方面:1. 配电变电站布局:根据城市用电负荷的分布和增长趋势,确定合理的配电变电站布局,保证供电距离短、负荷均衡、供电可靠。

2. 配电线路规划:根据城市规划、道路交通情况等因素,确定配电线路的走向和容量,保证供电质量和电压稳定。

3. 配电设备选型:选择适合城市电力需求的配电设备,包括变压器、开关设备、保护装置等,确保设备的可靠性和安全性。

4. 配电网自动化:利用现代信息技术,实现配电网的自动化运行和监控,提高运行效率和故障处理能力。

五、规划实施过程配电网规划的实施过程主要包括以下几个步骤:1. 数据收集与分析:收集相关数据,包括用电数据、人口数据、经济数据等,进行综合分析,确定规划的基础数据。

2. 模拟与优化:建立配电网模型,进行仿真模拟和优化计算,得出最佳的配电网布局和运行方案。

分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法

分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法

分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法1. 本文概述随着可再生能源的快速发展,分布式发电(Distributed Generation, DG)已成为电力系统的重要组成部分。

分布式发电的接入给配电网的运行和管理带来了新的挑战。

在配电网发生故障时,如何有效地将含有分布式电源的孤岛划分出来,保证孤岛内用户的持续供电,同时防止故障扩散,是当前研究的热点之一。

本文旨在探讨分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法,以提高配电网的供电可靠性和运行效率。

本文将对分布式发电的基本概念、特点及其在配电网中的作用进行介绍,为后续的研究提供理论基础。

接着,本文将分析配电网孤岛划分的重要性,以及传统孤岛划分方法存在的问题和不足。

在此基础上,本文将重点研究基于智能算法的配电网孤岛划分方法,包括启发式算法、优化算法以及人工智能算法等,并分析其优缺点。

本文还将对配电网孤岛划分算法的实现过程进行详细说明,包括孤岛检测、孤岛划分、孤岛优化等关键步骤。

同时,本文将对所提出的孤岛划分算法进行仿真验证,以验证其有效性和可靠性。

本文将对未来的研究方向进行展望,以期为解决分布式发电条件下的配电网运行和管理问题提供有益的参考。

1.1 分布式发电的背景与意义分布式发电是指在电力系统的配电网侧,通过小规模、分散式的发电设备,如太阳能光伏、风力发电、微型燃气轮机等,就近向用户供电的一种发电方式。

随着能源结构的转型和电力系统的现代化,分布式发电逐渐成为电力系统发展的重要趋势。

在分布式发电条件下,配电网的运行和管理面临着新的挑战和机遇。

一方面,分布式发电的接入增加了配电网的复杂性,需要更加精细和智能的管理策略来保证电网的稳定运行。

另一方面,分布式发电也为提高电网的可靠性、经济性和可持续性提供了新的可能。

分布式发电有助于提高电力系统的可靠性。

当主电网发生故障时,配电网可以利用分布式发电资源形成孤岛运行,继续为局部区域供电,从而减少停电的影响。

这种孤岛运行模式在提高供电可靠性方面具有重要意义。

带精英保留策略的纵横交叉算法分布式电源规划

带精英保留策略的纵横交叉算法分布式电源规划

带精英保留策略的纵横交叉算法分布式电源规划魏明磊;孟安波;黄海涛【摘要】On the basis of considering investment economic benefit of distributed generation (GD),a DG planning model taking network loss cost,income of DG generate electricity and electricity selling,DG investment and operation maintenance costs as targets.Crisscross algorithm adopting bidirectional research mechanism has very strong global convergence ability,but the competition operator of this algorithm will make particles limit to competition among direct descendant particles.In order to ensure fair competition,elite strategy was introduced to improve crisscross algorithm and simulation experiment was conducted by combining the improved algorithm and IEEE 69 node system.Results obtained indicate that the improved algorithm has more accurate and reasonable optimized result as well as strong global research ability and high convergence precision.%考虑分布式电源投资经济效益的基础上,建立以网络损耗费用、分布式电源发电售电收入、分布式电源投资与运行维护成本为目标的分布式电源规划模型,采用双向搜索机制的纵横交叉算法具有很强的全局收敛能力,但算法的竞争算子使粒子局限于“嫡系”粒子间的竞争,为保证粒子公平竞争,通过引入精英保留策略对纵横交叉算法进行改进,将改进的算法与IEEE69节点系统相结合进行仿真实验,所得结果表明改进算法优化结果准确、合理,算法的全局搜索能力强,收敛精度高.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2016(029)012【总页数】7页(P15-20,91)【关键词】分布式电源规划;网络损耗;精英保留策略;纵横交叉算法;收敛精度【作者】魏明磊;孟安波;黄海涛【作者单位】广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006;广东工业大学自动化学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM715随着社会发展,传统能源面临着日益枯竭的困境,世界各国对分布式电源(distributed generation, DG)接入电网问题也日益重视[1-3]。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

考虑配电网结构变化的DG规划高艺文;刘俊勇;雷成;龚辉【摘要】为了更合理地将分布式电源并入配电网中,提出考虑配网结构变化影响的DG规划。

首先采用损耗灵敏度因子对DG进行最优布置,然后建立了以最大减少系统网损为目标的网络重构与DG容量配置的综合优化模型,并通过改进的细菌觅食算法对所提模型进行求解,最后用IEEE33和IEEE69节点系统进行仿真计算。

计算结果表明,考虑配电网结构变化的DG规划更加实际、有效。

%In order to connect DG to distribution network more reasonably, a new method of DG planning considering the variation of the distribution network structure is put forward. Firstly, this paper uses the loss sensitivity factor to get the optimal layout of DG. To minimize the system loss, the comprehensive optimization model is built to configure the network reconstruction and DG capacity. Secondly, the improved bacterial foraging algorithm is used to solve the proposed model. Finally, the IEEE33 and IEEE69’s node system are used for simulation calculation. The calculation results indicate that the DG planning considering the variation of the distribution network structure is more practical and effective.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】7页(P40-46)【关键词】分布式电源规划;配网结构变化;细菌觅食算法;损耗灵敏度因子;综合优化【作者】高艺文;刘俊勇;雷成;龚辉【作者单位】智能电网四川省重点实验室四川大学电气信息学院,四川成都610065;智能电网四川省重点实验室四川大学电气信息学院,四川成都 610065;智能电网四川省重点实验室四川大学电气信息学院,四川成都 610065;智能电网四川省重点实验室四川大学电气信息学院,四川成都 610065【正文语种】中文【中图分类】TM71配电网结构在运行时并不是一成不变的,会因配电网重构发生变化。

配电网重构是配电网优化的一种手段,主要通过改变分段开关和联络开关的开闭组合来改变网络拓扑结构,从而达到降低网损、平衡系统负荷、提高供电可靠性和电压水平的目的[1-2]。

随着分布式电源(Distributed generation,DG)在配电网中应用的快速发展,DG大量的接入配电网开始对配电系统的线路潮流、节点电压、网络损耗等诸多方面带来影响,因此合理的DG规划,才能充分发挥DG功能,改善配电网的运行状态[3-5]。

目前规划DG接入配电网时,是假定配电网的运行结构不变的DG最优规划。

而实际运行中已规划好DG的配电网的网络结构会随着配电网重构发生变化,这会导致已规划好的DG在配电网中的位置发生变化。

这时的DG位置和容量并不适用变化后的网络结构。

因此为了更加合理地规划DG,减少结构变化对其的影响,有必要在DG规划的同时考虑配电网重构。

近年来,国内外学者就DG规划做了大量理论和实践的研究。

文献[6-7]从全网出发,以降损为目标对DG进行优化配置;文献[8]以最大化有功输出为目标函数,将DG的出力、线路的热稳定极限等作为约束,形成数学模型,然后利用线性规划方法求解该模型;文献[9]综合考虑网损、电压质量和电流质量三个指标,建立了分布式电源选址定容的多目标决策模型;文献[10]采用机会约束规划方法,建立间歇性DG与补偿电容的综合最优配置模型。

上述优化规划方法虽然对配网DG 规划具有一定的指导作用,但未考虑配电网运行时网络结构变化对DG规划的实际影响。

此外当采用多目标规划模型对DG进行独立优化配置时,其最优方案并不能很好地兼顾系统运行特性和DG的最优接入。

本文充分考虑配网结构变化对DG规划的影响,先对DG位置进行最优布置,然后建立包含网络重构的DG容量规划模型,再通过改进细菌觅食算法对模型进行求解,并详细说明了编码方案,适应度函数的构造,改进算法参数的设置和计算步骤,最后用两个IEEE典型测试系统对本文所提的方法进行有效性的验证。

为了有效布置DG,本文利用灵敏度分析计算配网系统中节点的损耗灵敏度因子确定DG的安装位置。

图1是节点K-1和K组成的一条阻抗为RK+jXK线路,节点K的负荷为PLK+jQLK,节点K的电压幅值为VK。

线路LK的有功损耗为那么损耗LK的灵敏度因子为损耗灵敏度因子(LSF)反映了节点有功变化对线路有功损耗的影响。

在系统中选择节点安装DG时,可以通过损耗灵敏度因子对节点进行排序,选出绝对值较大的节点进行安装。

应该注意的是,系统中有些节点不能够或者不适宜安装DG,应将其从系统中剔除,再对其他节点重新排序、选择。

配电网进行一次重构后,其有功网损的变化量表示为式中:N表示配电网络中的支路总数;ki表示重构前开关i的状态,0表示断开,1表示闭合;ri是支路i的电阻;Pi、Qi是重构前流过支路i的有功功率和无功功率;Vi是重构前支路i末端节点的电压;kiR表示重构后开关i的状态,0表示断开,1表示闭合;PiR、QiR是重构后流过支路i的有功功率和无功功率;ViR是重构后支路i末端节点的电压。

不考虑DG时拓扑结构如图2,配电网网络损耗为式中:rk为线路的总电阻;PLk、QLk是负荷端的有功功率和无功功率;V是负荷端电压。

当DG接入配网后,其拓扑结构如图3。

如图3考虑DG注入功率时,配电网网络损耗可划分为两个部分[6]:1)配电站BUS到DG之间的线路损耗;2)DG到末节点负荷之间的线路损耗。

因此接入DG后的网络损耗为式中:PG、QG是DG的有功功率和无功功率;rk为线路的总电阻,PLk、QLk 是负荷端的有功功率和无功功率;V是负荷端电压;w%是DG接入配电网后距离配电所端的距离占线路总长度的比重。

本文DG直接连接在末节点负荷上,则w%=1,可推导出注入DG功率后其网络损耗的变化量为综上,配网重构和DG容量优化模型的目标函数可由最大化减少系统网络损耗表示,公式为配电网满足以下约束条件:辐射状网络和无孤岛网络、线路电流值约束、电压降约束、潮流约束和DG容量约束,即式中:Ii是支路i流过的电流,Iimax是最大允许流过支路i的电流;Vj是节点j 的电压,Vjmin是节点j的电压下限,Vjmax是节点j的电压上限;Pi、Pimax分别为电源i的负载量和最大供电能力;A为支路与节点的关联矩阵;P为馈线潮流矢量,D为负荷需求矢量;PDGj为第j台DG容量;PDGmax为DG最大允许安装容量;M为DG台数。

配网重构和DG容量的综合优化是一个大规模非线性整数组合优化问题。

本文采用收敛速度快,全局寻优能力强的细菌觅食算法进行求解。

为了提高算法的计算速度和精度适应本文需要求解的优化问题,对原算法进行了一定的改进。

细菌觅食优化算法(Bacteria Foraging Optimization Algorithm,BFOA)是Passino于2002年提出模拟人类大肠杆菌觅食行为的防生进化算法。

算法主要通过趋化操作、繁殖操作和迁移操作这三种操作迭代计算来求解最优问题的[11]。

根据细菌觅食的生物行为,细菌个体随着年龄的增长会慢慢的老化,其活跃性会越来越低,运动速度也越来越慢,而新生的细菌活跃性强,运动速度快,因此不同年龄的细菌的步长特性是不同的[12-13]。

新生的细菌适应度值好,老化的细菌适应度值较差,如果新生细菌趋化步长越长,收敛到最优解的速度越快。

因此对细菌的趋化运动过程做一些修正,每个细菌在趋化操作过程按以下步骤进行。

1) 给细菌个体进行灵敏度赋值,表证细菌个体的活跃性,公式表示为式中:V为灵敏度;Xmax为灵敏度变量边界上限;Xmin为变量边界下限;J为适应度值。

2) 翻转加入一个随机向量Δ(i)进行方向的调整,并按下式更新细菌位置和适应度值。

式中:C(i)为按选定方向游动的单位步长;Δ(i)为变向时生成的随机向量;Φ(i)为方向调整后选定的方向。

3) 如翻转使细菌适应值得到改善,细菌则按照翻转的方向进行游动,直至适应值不再改善。

游动步长用CV来表示,C为单位步长,V为灵敏度。

4) 细菌个体的灵敏度随着生命周期的增加,会不断变化且呈线性递减趋势,进行一次趋化操作后还应更新细菌个体的灵敏度。

式中:VNc和VNc+1是翻转游动前后的灵敏度;step是细菌个体的生命步长总数。

在迁移操作过程里,每个细菌设定了相同的迁移概率Ped,会丢失精英个体,导致迁移成为解的退化。

为此,根据细菌的年龄情况,赋予细菌自适应迁移概率,对较差的细菌进行随机或指定迁移。

所有细菌按照式(14)进行自适应概率迁移。

式中:J为生命函数;Ped为基本迁移概率。

原算法早熟或不熟的问题,使算法陷入局部最优。

为此,将高斯分布估计算法的思想引入繁殖算子对存活下来的年轻较好的Sr个细菌进行分布估计再生以增加群体的多样性,提高收敛速度和算法的全局寻优能力。

这里先对每个细菌按照年龄(适应度的累加和)进行排序,活跃性较差的半数细菌死亡,对年轻较好的半数细菌进行分布估计再生。

假设待优化变量的每一个维度相互独立,且各维度之间服从高斯分布,繁殖复制方法为式中:g1和g2为区间[0,1]均匀分布的随机数;gnorm产生的公式称为BOX-MULLER公式;μ和σ分别为细菌较优位置的分维度均值和标准差向量;乘积采用点乘。

4.1 编码配网重构和DG容量的综合优化,包括开关组合优化和DG容量配置的优化两个部分,因此细菌个体可表示为开关组合和DG容量组合的集合。

式中:cn是重构后打开的开关号;n为打开开关数;sm为DG配置的第m台DG容量;m为DG的台数。

如:细菌个体{7,8,11,12,13,29,1.45,0.32,0.89},则打开开关组合是包含6个开关的集合:{7,8,11,12,13,29},DG容量配置是包含3个DG容量的集合:{1.45,0.32,0.89}。

相关文档
最新文档